中文---一种高效节能的扩展LEACH

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1、PDF外文：http:/ 5260 字  外文资料翻译  一种高效节能的扩展 LEACH Meenakshi Sharma ； Kalpana Sharma    Department of Computer Science and Engineering SMIT, Sikkim Manipal University2012  摘要：本文研究 LEACH 协议，它修改了老的版本，最后提出一个新的节能扩展LEACH 协议。这个新版本的 LEACH 协议建立多层次的聚类方法，以尽量减少节点和引入主簇头与簇头之间的通信距离。并且做了 MATLAB

2、仿真，仿真结果表明， EEE -LEACH 比 LEACH 协议更节能。   关键词：簇；能量； LEACH； EEE -LEACH  一 介绍  无线传感器网络（ WSN）由大量的一些微小节点组成，这些节点具有感应，计算和无线通信能力 1。传感器连接到节点测量的环境条件相关的他们所部署的环境中，处理数据，并传送到基站。此外，传感器节点都配有一无线收发器或其他无线通信设备，一个小型的微控制器和能 量源。由于在大多数无线传感器网络应用的能量源是电池 4并且能量在这类应用中起着重要的作用，因为传感器节点通常被有限的能量制约。因此，保持每个节点的能耗是一个重要目标，对于

3、无线传感器网络开发的路由协议，必须考虑这个重要目标。在一般情况下，无线传感器网络的路由 3，可以分为平面型，分层型和基于网络结构的类型。分层路由也被称为基于路由的簇，因为这种类型的路由传感器节点被组合在一起，形成集群。在每个簇，能量更高的节点是头节点，并称为簇头（ CH）。该 CH 在自己的簇中充当领导者，它有在它们各自的集群收集和汇总的数据 并把汇总数据发送到相应的基站（ BS）的责任 518。  最常见的无线传感器网络分层路由协议有 LEACH， PEGASIS， TEEN， EECS，HEED 等 13。所有这些之中， LEACH 是在 WSN 协议最简单的路由协议，它的主要目

4、的是分发、能量负载平均分配给所有的传感器网络中的节点并延长网络的寿命时间。在本文中我们提出了一个 LEACH 协议的改进版本，在较少的无线电通信距离时比原 LEACH 协议有更好的能源效率。  在第 2 节我们详细说明了 LEACH 协议和一些修改的版本。在第 3 节，我们介绍了我们提出的协议。第 4 节表 明了实施细则，在第 5 节我们对经过比较的仿真结果进行了讨论并且在第 6 节中，我们得出了总结。   二 .描述 leach 协议  LEACH 代表低能量自适应聚类层次并且它是第一个基于集群的分层协议之一 1，在这个协议中，传感器节点结合在一起，形成一个本地

5、群集。在所有的传感器节点中，一个节点作为簇头，形成本地群集。此协议使用随机旋转技术的来选 CH，目的是将网络中所有传感器的能量负载均分，这可以起到延长节点电池的作用 5。 CH 的主要作用是从各自的集群中收集数据，聚集这些收集到的数据，并最终发送到基站。在这种方式中，在动态网络 中 LEACH 协议有很好的可扩展性和鲁棒性，并且从结合数据融合到数据收集过程中，以减少要被发送的数据量 6。  LEACH 的操作分为两个阶段，并且这些阶段进一步划分为一些子阶段。每一个的 LEACH 轮以建立阶段和稳态阶段开始。在建立阶段簇头是随机选择的，集群的组织如下图所示。   在稳定的状态

6、下，节点发送它们的数据到各自的簇头，之后，簇头整个集群的 “压缩 ”的数据传输到基站 6。 2下面给出一个包括两个阶段的单轮的 LEACH时间线图。   以下子阶段都包含在上述两个阶段 去 完成 LEACH 操作 16。它们分别是：广 播 阶段，簇的建立阶段，计划创建阶段（在建立阶段 后 ）和数据传输阶段（根据稳态阶段来）。  A.阶段说明  a) 广播阶段  这是第一个步骤的建立阶段。这里决定每个节点提升作为 本轮的 CH。这一决定是由 n 个节点的选择 0 和 16之间的随机数 r。某个节点如果随机得到的值小于一个阈值 T（ n）则它成为 CH， T（ n）计算公式如下 ：